DE10060976B4 - Device for leak detection and leak detection - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Leckageerkennung und Leckageortung mit einer permeablen Sammelleitung (1), die mit einer Pumpe (2) für ein Transportmedium und mit mindestens einem Sensor (4) für einen bei einer Leckage austretenden Stoff verbunden ist, wobei die Pumpe (2) als Druckpumpe in Strömungsrichtung mit dem Anfang der Sammelleitung (1) verbunden ist, und mit einer Auswerteeinheit (3) am Ende der Sammelleitung (1), wobei der Sammelleitung mehrere (1) voneinander beabstandete Sensoren (4) für den austretenden Stoff zugeordnet sind, und alle Sensoren (4) über eine elektrische Versorgungs- und Messleitung (6) mit der Auswerteeinheit (3) verbunden sind, wobei der Sammelleitung (1) als Wegmarken an bekannten Stellen und beabstandet Quellen eines detektierbaren Gases zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren für das Gas den Sensoren (4) für den austretenden Stoff räumlich zugeordnet sind, wobei das detektierbare Gas nicht einem bei einer Leckage austretenden Stoff entspricht, und die Sensoren (4) für den austretenden Stoff das Gas nicht erkennen.contraption for leak detection and leak detection with a permeable manifold (1), with a pump (2) for a transport medium and at least one sensor (4) for a connected to a leaking material, the pump (2) as a pressure pump in the flow direction connected to the beginning of the manifold (1), and with a Evaluation unit (3) at the end of the manifold (1), wherein the manifold a plurality of (1) spaced-apart sensors (4) for the exiting Associated with the substance, and all sensors (4) are connected via an electrical supply and measuring line (6) are connected to the evaluation unit (3), wherein the manifold (1) as waymarks at known locations and spaced sources are associated with a detectable gas, characterized in that sensors for the gas are applied to the sensors (4) for the spatially escaping substance are assigned, wherein the detectable gas is not one at a Leakage escaping substance corresponds, and the sensors (4) for the exiting material do not recognize the gas.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Leckageerkennung und Leckageortung mit einer permeablen Sammelleitung, die mit einer Pumpe für ein Transportmedium und mit mindestens einem Sensor für einen bei einer Leckage austretenden Stoff verbunden ist. The The invention relates to a device for leak detection and leak detection with a permeable manifold connected to a pump for a transport medium and at least one sensor for leakage Fabric is connected.
Eine
solche Vorrichtung ist aus der
Die bekannte Vorrichtung arbeitet mit einer Saugpumpe. Da der erreichbare Unterdruck begrenzt ist, kann das System nur über eine Distanz von maximal 15 km eingesetzt werden. An langen Gas- oder Ölleitungen müssen daher mehrere Systeme hintereinander angeordnet werden.The known device works with a suction pump. As the achievable Negative pressure is limited, the system can only over a distance of maximum 15 km are used. On long gas or oil lines must therefore several systems are arranged one behind the other.
An einer Pipeline, die über große Distanzen (ca. 800 km) unter Wasser verlegt ist, sind aufwendige Stationen für Pumpe und Sensor nur am Anfang oder am Ende der Sammelleitung möglich.At a pipeline over size Distances (about 800 km) under water are elaborate Stations for Pump and sensor only possible at the beginning or at the end of the manifold.
Zur
Erhöhung
der Ortsgenauigkeit bei der Leckageortung schlägt die
In
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Leckageerkennung und Leckageortung anzugeben, bei der nur ein System notwendig ist, um eine Überwachung einer sehr langen Pipeline durchzuführen, wobei die Pipeline bis zu 500 km lang sein kann.Of the Invention is therefore based on the object, a device for Indicate leakage detection and leakage location, requiring only one system is to have a watch a very long pipeline, with the pipeline up can be up to 500 km long.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung folgendermaßen gelöst: Die Pumpe ist als Druckpumpe in Strömungsrichtung mit dem Anfang der Sammelleitung verbunden. Der Sammelleitung sind mehrere voneinander beabstandete Sensoren für den austretenden Stoff zugeordnet und alle Sensoren sind über eine elektrische Versorgungs- und Messleitung mit einer Auswerteeinheit am Ende der Sammelleitung verbunden. Der Sammelleitung sind als Wegmarken an bekannten Stellen und beabstandet Quellen eines detektierbaren Gases zugeordnet. Das detektierbare Gas entspricht nicht einem bei einer Leckage austretenden Stoff. Den Sensoren für den austretenden Stoff sind Sensoren für das detektierbare Gas räumlich zugeordnet. Die Sensoren für den austretenden Stoff registrieren das Gas nicht.The Task is according to the invention as follows solved: The pump is as a pressure pump in the flow direction with the beginning connected to the manifold. The manifold are several of each other spaced sensors for assigned to the exiting substance and all sensors are over one electrical supply and measuring cable with an evaluation unit connected at the end of the manifold. The manifold are as Wegmarken at known locations and spaced sources of a detectable Associated with gas. The detectable gas does not correspond to one at a leaking substance. The sensors for the exiting substance are Sensors for the detectable gas spatially assigned. The sensors for the escaping substance does not register the gas.
Mit dem Einsatz einer Druckpumpe wird der Vorteil erzielt, dass ein Transportmedium über die genannte sehr große Entfernung zuverlässig transportiert werden kann, ohne dass zusätzliche Pumpen erforderlich wären. In der Sammelleitung kann ein so hoher Druck aufgebaut werden, dass auch nach 500 km noch eine Strömung vorhanden ist. Dadurch, dass der Sammelleitung mehrere Sensoren zugeordnet sind, wird der Vorteil erzielt, dass der eindiffundierte Stoff schneller erkannt wird, als es bei einem sehr langen Transport bis zum Ende der Sammelleitung möglich wäre. Darüber hinaus könnte nach einem sehr langen Transport des Stoffes dieser über eine längere Rohrstrecke als beim Eindringen verteilt und dadurch die Detektion erschwert sein. Die einzelnen Sensoren benötigen nur eine elektrische Versorgungs- und Messleitung, um die gemessenen Werte zu einer zentralen Auswerteeinheit am Ende der Sammelleitung zu senden. Dort kann dann jeder Streckenabschnitt zwischen der Pumpe und dem ersten Sensor, zwischen zwei benachbarten Sensoren oder zwischen dem letzten Sensor der Sammelleitung und einem zusätzlichen Sensor in der Auswerteeinheit getrennt betrachtet werden.With the use of a pressure pump has the advantage that a Transport medium over the said very big Distance reliable can be transported without requiring additional pumps would. In the manifold so high pressure can be built up that even after 500 km another flow is available. Because the manifold has multiple sensors are assigned, the advantage is achieved that the diffused Fabric is detected faster than it is during a very long transport possible until the end of the manifold would. Furthermore could after a very long transport of the substance this over a longer Tube route as distributed during penetration and thus the detection be difficult. The individual sensors only need one electric Supply and measurement line to the measured values to a central Send evaluation unit at the end of the bus. There can then each section between the pump and the first sensor, between two adjacent sensors or between the last sensor the manifold and an additional Sensor in the evaluation be considered separately.
Der Abstand der Sensoren kann zwischen 10 km und 50 km betragen, während die Länge der gesamten Sammelleitung zwischen 400 km und 800 km betragen kann.Of the Distance of the sensors can be between 10 km and 50 km, while the Length of total collection between 400 km and 800 km.
Es ist auch möglich, Kombinationssensoren für den Stoff und das Gas zu verwenden.It is possible, too, Combination sensors for to use the substance and the gas.
Mit der Vorrichtung wird der Vorteil erzielt, dass die Strömungsgeschwindigkeit des Transportmediums in der Sammelleitung nicht bekannt zu sein braucht. Es reicht aus, dass die Orte genau bekannt sind, an denen das detektierbare Gas in die Sammelleitung gelangt. In einem Sensor dienen dann die ankommenden Maxima des detektierbaren Gases als Wegmarken, die einem bestimmten Ort an der Sammelleitung zuzuordnen sind. Tritt beispielsweise ein Maximum eines Stoffes zwischen dem zweiten und dem dritten Maximum des Gases auf, steht fest, dass der Stoff zwischen der zweiten und der dritten Quelle des detektierbaren Gases in die Sammelleitung gelangt ist. Da die Orte dieser Quellen genau dokumentiert sind und darüber hinaus vom Abstand des Stoffmaximums vom benachbarten Gasmaximum auf den Abstand des Leckageortes von dem entsprechenden Quellenort geschlossen werden kann, ist eine zuverlässige Leckageortung gegeben.With the device, the advantage is achieved that the flow velocity of the transport medium need not be known in the manifold. It is sufficient that the exact locations are known, at which the detectable gas enters the manifold. In a sensor then serve the incoming maxima of the detectable gas as way marks that are assigned to a specific location on the manifold. Occurs, for example, a maximum of a substance between the second and the third maximum of the gas, it is clear that the substance between the second and the third source of detectable gas has entered the manifold. Since the locations of these sources are accurately documented and, moreover, it is possible to deduce the distance of the substance maximum from the adjacent gas maximum to the distance of the leakage location from the corresponding source location, a reliable leak location is provided.
Beispielsweise sind die Wegmarken Opferanoden, die Quellen für Wasserstoff sind. Solche Opferanoden sind an einer Pipeline an genau bekannten Positionen angebracht, um eine Korrosion der Pipeline zu verhindern. Die Opferanoden bestehen in der Regel aus Aluminium und haben negative Zonen, an denen Wasserstoff entsteht, der dann als detektierbares Gas an genau bekannten Orten in die Sammelleitung gelangt.For example the landmarks are sacrificial anodes that are sources of hydrogen. Such Sacrificial anodes are at a pipeline at precisely known locations attached to prevent corrosion of the pipeline. The sacrificial anodes are usually made of aluminum and have negative zones where Hydrogen is produced, which then becomes known as detectable gas Places get into the manifold.
Beispielsweise sind die Wegmarken Metallkörper, die aus einem edleren Metall als die Opferanoden bestehen und mit diesen elektrisch verbunden sind. Damit wird der besondere Vorteil erzielt, dass stets genügend Wasserstoff erzeugt wird.For example are the landmarks metal body, which consist of a nobler metal than the sacrificial anodes and with these are electrically connected. This will be the special advantage always enough Hydrogen is generated.
Der Metallkörper, der als Kathode wirkt, ist von der Opferanode, z.B. durch Kunststoff, elektrisch isoliert und mit einer elektrischen Leitung an die Opferanode angeschlossen.Of the Metal body, acting as a cathode is distinct from the sacrificial anode, e.g. by plastic, electrically isolated and with an electrical line to the sacrificial anode connected.
Die Erzeugung von Wasserstoff ist an einer Opferanode, bzw. an einem mit der Opferanode verbundenen Metallkörper bei einer unter Wasser verlegten Sammelleitung zuverlässig möglich.The Generation of hydrogen is at a sacrificial anode, or at one metal body connected to the sacrificial anode underwater laid manifold reliable possible.
Um sicherzustellen, dass die Sensoren für den aus einem Leck austretenden Stoff nicht durch Wasserstoff gestört werden, sind den Sensoren für den austretenden Stoff beispielsweise Katalysatoren zur Umwandlung von Wasserstoff in nicht detektierbaren Wasserdampf vorgeschaltet. Zur Detektion des Wasserstoffes selbst sind dann eigene Sensoren vorhanden.Around Make sure the sensors are out of the leak Substance not to be disturbed by hydrogen are the sensors for the exiting material, for example, catalysts for the conversion of Hydrogen preceded in undetectable water vapor. to Detection of the hydrogen itself then own sensors are available.
Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass das als solche bekannte Leckerkennungs- und Ortungssystem (LEOS) auch über sehr große Entfernungen, z.B. bis 500 km, und auch an einer Unterwasserpipeline einsetzbar ist.With the device according to the invention has the advantage that the leak detection and location system known as such (LEOS) also over very big Distances, e.g. up to 500 km, and also on an underwater pipeline can be used.
Die Vorrichtung zur Leckageerkennung und Leckageortung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:The Leak detection and leak detection device according to the invention becomes closer with the drawing explains:
Die
Zeichnung zeigt eine ungefähr
500 km lange Sammelleitung
Damit
nicht die Strömungsgeschwindigkeit
in der sehr langen Sammelleitung zur Berechnung des Leckageortes
benötigt
wird, sind an bekannten Stellen Wegmarken angeordnet. Diese bestehen
beispielsweise aus den bekannten Opferanoden
Zur
Verbesserung der Wegmarken, bzw. Wasserstoffquellen, sind Metallkörper
Damit
die Sensoren
Es
wird der Vorteil erzielt, dass Leckageorte auch an einer sehr langen
nicht zugänglichen
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